Las representaciones construidas por estudiantes universitarios acerca del modelo científico de membrana citoplasmática. Diagnóstico y relevancia en el proceso de enseñanza aprendizaje

Aprender ciencia requiere aprender modelos y reconstruirlos en el aula. Los docentes que enseñan ciencia utilizan habitualmente en sus clases modelos científicos, los cuales constituyen una forma de representar la realidad. Se les atribuye a los modelos diferentes funciones: representar estructuras y fenómenos, ayudar en la visualización de entidades abstractas o microscópicas, asistir en la interpretación de resultados experimentales, entre otras. Los modelos científicos requieren un elevado nivel de abstracción, esto hace que muchas veces el alumnado encuentre dificultad en la comprensión e interpretación de los mismos. El presente trabajo se propone caracterizar las representaciones construidas por alumnos universitarios de la carrera de Psicología sobre el modelo de membrana citoplasmática y analizar su utilidad en las clases de Biología y su relevancia en el proceso de enseñanza aprendizaje. Para este fin se utilizó como instrumento una encuesta, elaborada ad hoc, que fue procesada a través de una estrategia metodológica mixta, estableciendo categorías. A partir del análisis del modelo explícito de la membrana citoplasmática expresado por los alumnos en las respuestas, se pondrán de manifiesto las características de los modelos mentales elaborados por ellos. De los resultados se desprende que aquellas investigaciones que se propongan interpretar la manera en que las personas construyen sus representaciones sobre determinados fenómenos, aportarán a la didáctica de las ciencias para mejorar el aprendizaje de los estudiantes; por otro lado se concluye que la analogía del modelo de membrana como mosaico fluido resulta poco significativa para los alumnos, que a menudo incorporan estos conceptos memorísticamente, representando un modelo que no es completamente científico. El trabajo con imágenes exige la mediación didáctica; resulta por eso necesario que los docentes comprendan que el razonamiento basado en modelos es una habilidad altamente deseable, pero requiere extenso entrenamiento y práctica dentro del ámbito áulico

Las representaciones construidas por estudiantes universitarios acerca del modelo científico de membrana citoplasmática. Diagnóstico y relevancia en el proceso de enseñanza aprendizaje

Aprender ciencia requiere aprender modelos y reconstruirlos en el aula. Los docentes que enseñan ciencia utilizan habitualmente en sus clases modelos científicos, los cuales constituyen una forma de representar la realidad. Se les atribuye a los modelos diferentes funciones: representar estructuras y fenómenos, ayudar en la visualización de entidades abstractas o microscópicas, asistir en la interpretación de resultados experimentales, entre otras. Los modelos científicos requieren un elevado nivel de abstracción, esto hace que muchas veces el alumnado encuentre dificultad en la comprensión e interpretación de los mismos. El presente trabajo se propone caracterizar las representaciones construidas por alumnos universitarios de la carrera de Psicología sobre el modelo de membrana citoplasmática y analizar su utilidad en las clases de Biología y su relevancia en el proceso de enseñanza aprendizaje. Para este fin se utilizó como instrumento una encuesta, elaborada ad hoc, que fue procesada a través de una estrategia metodológica mixta, estableciendo categorías. A partir del análisis del modelo explícito de la membrana citoplasmática expresado por los alumnos en las respuestas, se pondrán de manifiesto las características de los modelos mentales elaborados por ellos. De los resultados se desprende que aquellas investigaciones que se propongan interpretar la manera en que las personas construyen sus representaciones sobre determinados fenómenos, aportarán a la didáctica de las ciencias para mejorar el aprendizaje de los estudiantes; por otro lado se concluye que la analogía del modelo de membrana como mosaico fluido resulta poco significativa para los alumnos, que a menudo incorporan estos conceptos memorísticamente, representando un modelo que no es completamente científico. El trabajo con imágenes exige la mediación didáctica; resulta por eso necesario que los docentes comprendan que el razonamiento basado en modelos es una habilidad altamente deseable, pero requiere extenso entrenamiento y práctica dentro del ámbito áulico

Levantamento do Tamanho Médio de Bolhas em Escoamento Bifásico Vertical por Técnica Fotográfica

Para confirmar e validar códigos computacionais de escoamento de fluidos, importantes na segurança de reatores nucleares, é preciso que sejam realizadas medidas experimentais. Como a geração de vapor no fluido refrigerante diminui a eficiência de troca térmica a fração de vazio passa a ser um dos parâmetros mais importantes a ser obtido, e que, num escoamento vertical, pode ser conhecido através da quantidade de bolha e seu diâmetro médio.

Studio del campo di velocità per fluidi in moto laminare all'interno di condotti

Lo scopo di questa tesi è quello di ottenere una rappresentazione grafica del profilo di velocità di un fluido all’interno di un condotto. In particolare si studieranno le equazioni di bilancio facendo alcune ipotesi semplificative riguardo il moto del fluido. Si considererà un moto laminare in condizione di completo sviluppo dinamico e convezione forzata. Grazie a queste ipotesi si riuscirà ad ottenere un’equazione semplificata di Navier-Stokes, che permetterà di calcolare l’andamento della velocità all’interno di condotti con qualsiasi forma della sezione. In questo caso si confronterà il profilo di velocità di un condotto a sezione circolare con uno a sezione circolare forata come in uno scambiatore di calore a tubi concentrici. Per risolvere l’equazione di Navier-Stokes e stampare l’andamento delle velocità all’interno della sezione del condotto si è utilizzato il software “Mathematica”, che è stato appreso durante l’attività di tirocinio curriculare. Questo software offre un supporto notevole allo studio matematico di qualsiasi problema. Permette inoltre di avere un riscontro grafico dei risultati ottenuti, direttamente nell’interfaccia utilizzata per la stesura del codice. Per rappresentare il profilo di velocità sarà inoltre utilizzato il metodo degli elementi finiti all’interno di Mathematica, che permetterà di ottenere una soluzione più uniforme e vicina alla realtà. Il metodo degli elementi finiti (FEM) permette di semplificare lo studio del moto di un fluido, in quanto ci dà la possibilità di avere un sistema di equazioni algebriche che ne descrivono il moto, invece di equazioni differenziali e le sue relative condizioni al contorno. Sarà quindi brevemente descritto questo metodo che è stato di grande aiuto tramite l’implementazione della “mesh” su Mathematica.

Analisi sperimentale del funzionamento di un sistema micro-ORC

Questa tesi tratta nello specifico lo studio di un impianto micro-ORC, capace di sfruttare acqua alla temperatura di circa 70-90°C come sorgente termica. Questo sistema presenta una potenza dichiarata dal costruttore pari a 3kW e un rendimento del 9%. In primo luogo, si descrivono le caratteristiche principali dei fluidi organici, in particolare quelle del freon R134a, impiegato nel banco prova. Vengono illustrati dettagliatamente l’impianto e la sensoristica utilizzata per le misurazioni delle varie grandezze fisiche. Tramite esse, con l’utilizzo di un programma di acquisizione dati appositamente relizzato in ambiente LabVIEW, è stato possibile calcolare in tempo reale tutti i parametri di funzionamento, necessari per la caratterizzazione del sistema. Per una veloce ed efficiente elaborazione dei dati registrati durante le prove in laboratorio, è stato realizzato un programma in linguaggio VBA. L’utilizzo di questo codice ha permesso, in primo luogo, di individuare e correggere eventuali errori di calcolo e acquisizione presenti in ambiente LabVIEW e, in secondo luogo, si è reso indispensabile per comprendere il funzionamento dell’impianto nelle varie fasi, come accensione, spegnimento e produzione di potenza. Sono state inoltre identificate le modalità di risposta del sistema al variare dei comandi impostabili dall’utente, quali il numero di giri della pompa e la variazione della temperatura della sorgente calda. Si sono poi osservate le risposte del sistema al variare delle condizioni esterne, come ad esempio la temperatura dell’acqua di condensazione. Una specifica prova è stata analizzata in questo elaborato. Durante tale prova il sistema ha lavorato in forte off-design, erogando una potenza elettrica pari a 255 W, raggiungendo un basso valore del rendimento (pari a 1.8%). L’analisi dei dati ha portato ad identificare nuovi limiti di funzionamento, legati ad esempio alla quantità di fluido interna al sistema.

Estudo numérico do escoamento em descarregadores por orifício

Atualmente, no estudo do comportamento de descarregadores de cheias por orifício, é necessário conhecer as pressões ao longo do descarregador, para várias alturas de água na albufeira. Este tipo de estudos tem sido usualmente realizado recorrendo a ensaios experimentais. No entanto, a utilização de modelos numéricos para a simulação do escoamento em estruturas hidráulicas encontra-se numa fase emergente. Neste sentido, a presente dissertação pretende apresentar um estudo numérico relativo ao escoamento em descarregadores de cheias por orifício. Por forma a efetuar o estudo numérico, foi utlizado o programa comercial de CFD FLOW-3D®, reproduzindo um modelo reduzido construído no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) correspondente a um descarregador por orifício. Para a realização das simulações numéricas foi necessário definir o objeto de estudo, a malha de cálculo, as condições de fronteira e as propriedades do fluido e objeto de modo a reproduzir as situações ensaiadas experimentalmente no LNEC. A proximidade dos resultados experimentais e numéricos para vários níveis de água na albufeira permitiu validar o modelo numérico para este tipo de escoamentos no interior do orifício.

Development of variable displacement oil pump for internal combustion engines

In the last years the need to develop more environmentally friendly and efficient cars as led to the development of several technologies to improve the performance of internal combustion engines, a large part of the innovations are focused in the auxiliary systems of the engine, including, the oil pump, this is an element of great importance in the dynamics of the engine as well a considerable energy consumer. Most solutions for oil pumps to this day are fixed displacement, for medium and high speeds, the pump flow rate is higher than the needs of the engine, this excess flow leads to the need for recirculation of the fluid which represents a waste of energy. Recently, technological advances in this area have led to the creation of variable displacement oil pumps, these have become a 'must have' due to the numerous advantages they bring, although the working principle of vane or piston pumps is relatively well known, the application of this technology for the automotive industry is new and brings new challenges. The focus of this dissertation is to develop a new concept of variable displacement system for automotive oil pumps. The main objective is to obtain a concept that is totally adaptable to existing solutions on the market (engines), both dimensionally as in performance specifications, having at the same time an innovative mechanical system for obtaining variable displacement. The developed design is a vane pump with variable displacement going in line with existing commercial solutions, however, the variation of the eccentricity commonly used to provide an variable displacement delivery is not used, the variable displacement is achieved without varying the eccentricity of the system but with a variation of the length of the pumping chamber. The principle of operation of the pump is different to existing solutions while maintaining the ability to integrate standard parts such as control valves and mechanical safety valves, the pump is compatible with commercial solutions in terms of interfaces for connection between engine systems and pump. A concept prototype of the product was obtained in order to better evaluate the validity of the concept. The developed concept represents an innovation in oil pumps design, being unique in its mechanical system for variable displacement delivery.

Concentrador solar multi-modo

El objeto de la invención es un captador solar constituido por un concentrador cilindroparabólico (CCP) aislado térmicamente (4), una cubierta de vidrio en su plano de apertura (1), un absorbedor tubular situado en su foco por el que circula un fluido caloportador (3), con o sin encapsulamiento de vidrio (2), y un mecanismo de lamas rotativas absorbedoras (5). El invento permite, mediante la rotación de las lamas, optar entre un modo de operación en concentración solar en el absorbedor focal para el aprovechamiento de la radiación solar directa (3) y un modo de operación en placa plana convencional para aprovechamiento de la radiación solar global (6). Su uso se propone como parte de instalaciones solares térmicas con el fin de a) alimentar con un solo elemento procesos que presentan demandas combinadas de baja y media temperatura en función de su programación temporal o estacional, b) permitir un aprovechamiento solar suplementario en instalaciones de CCP durante períodos de radiación directa reducida y c) contar con capacidad adicional de regulación de temperatura y radiación.

Marcadores de diagnóstico da doença periodontal

A periodontite é uma patologia inflamatória, causada pela interação entre o biofilme bacteriano e a resposta imune do hospedeiro e é caracterizada pela degradação de fibras colágenas do periodonto. Os avanços científicos possibilitaram o desenvolvimento de novas técnicas que possibilitem o diagnóstico precoce da doença, ou seja, prevenir a perda de inserção e progressão da periodontite. O diagnóstico da doença periodontal baseia-se em parâmetros clínicos como profundidade de sondagem, perda de inserção, hemorragia a sondagem e exames radiográficos. A análise dos biomarcadores presentes no fluido crevicular gengival (FCG) e saliva tem sido alvo de inúmeros artigos, uma vez que o fluido crevicular gengival (FCG) é composto de uma gama de biomarcadores celulares e moleculares. O presente trabalho teve como objetivo fazer uma revisão narrativa da literatura publicada a cerca dos métodos utilizados para diagnóstico precoce e prognóstico dos processos patológicos que podem estar presentes no periodonto. Foi realizada uma pesquisa bibliográfica online entre Dezembro de 2015 e Maio de 2016, com o objetivo de fazer uma revisão bibliográfica acerca do tema. Não foi estabelecido restrição quanto a data de publicação. Através da identificação da concentração de determinadas proteínas presentes no FCG é possível avaliar a atividade da doença periodontal e o prognóstico. Um importante número de marcadores como a elastase neutrofílica, prostaglandina E2, catepsinas, osteocalcina, -glucoronidase, colagenase, fosfatase alcalina, aspartato aminotransferase são citados (Genco et al., 1992). De acordo com a literatura publicada pode-se concluir que há alguns marcadores promissores para o diagnóstico precoce e prognóstico da doença periodontal, entretanto, não há ainda um marcador que possa identificar a futura perda de inserção ou a suscetibilidade à doença periodontal. São necessários estudos longitudinais para melhor entendimento do papel dos biomarcadores do FCG.

Estudo do Sujamento da Superfície de Transferência de Calor do Evaporador de uma Bomba de Calor aquecido pelo efluente de uma fábrica de pasta para papel

O presente trabalho tem como principal objectivo a avaliação do sujamento da superfície de transferência de calor do evaporador de uma bomba de calor, quando se utiliza o efluente da fábrica de pasta e papel da Portucel Soporcel em Cacia como fluido de aquecimento. Para a realização deste estudo montou-se uma instalação, composta por uma bomba de calor, um circuito de água de arrefecimento do condensador da bomba de calor e um circuito de água residual quente para o aquecimento do evaporador da bomba de calor. O ensaio decorreu durante um período de 84 dias, durante o qual foram registadas as temperaturas em vários pontos dos circuitos e os caudais de circulação. A evolução temporal da quantidade de calor transferida no evaporador, assim como, a comparação do coeficiente global de transferência de calor em condições ideias e experimentais, permitiu verificar que a razão U/U0 para o evaporador da bomba de calor não teve um comportamento decrescente ao longo do período de ensaio, permitindo concluir que, nas condições operatórias da experiência, não ocorreu sujamento na superfície do evaporador. No estudo de corrosão do cobre quando exposto à água residual em questão, obteve-se, para a velocidade de corrosão, o valor de 1,56 mg/(dm2 .dia), indicando assim que a corrosão do cobre naquele meio é praticamente inexistente.

Análise e modelagem do escoamento transitório de fluidos de perfuração

Drilling fluids present a thixotropic behavior and they usually gel when at rest. The sol-gel transition is fundamental to prevent the deposit of rock fragments, generated by drilling the well, over the drill bit during eventual stops. Under those conditions, high pressures are then required in order to break-up the gel when circulation is resumed. Moreover, very high pressures can damage the rock formation at the bottom of the well. Thus, a better understanding of thixotropy and the behavior of thixotropic materials becomes increasingly important for process control. The mechanisms that control thixotropy are not yet well defined and modeling is still a challenge. The objective of this work is to develop a mathematical model to study the pressure transmission in drilling fluids. This work presents a review of thixotropy and of different mathematical models found in the literature that are used to predict such characteristic. It also shows a review of transient flows of compressible fluids. The problem is modeled as the flow between the drillpipe and the annular region (space between the wall and the external part of the drillpipe). The equations that describe the problem (mass conservation, momentum balance, constitutive and state) are then discretized and numerically solved by using a computational algorithm in Fortran. The model is validated with experimental and numerical data obtained from the literature. Comparisons between experimental data obtained from Petrobras and calculated by three viscoplastic and one pseudoplastic models are conducted. The viscoplastic fluids, due to the yield stress, do not fully transmit the pressure to the outlet of the annular space. Sensibility analyses are then conducted in order to evaluate the thixotropic effect in pressure transmission.

Projeto de aplicação de cuidados anestésicos na monitorização de situações clínicas de hipoperfusão orgânica

Apesar dos avanços na sua abordagem terapêutica, a hemorragia severa continua a ser a principal causa de morbilidade e mortalidade em animais vítimas de trauma ou sujeitos a intervenção cirúrgica. O aparecimento de lesões decorrentes, ou da morte consequente, deve-se ao deficit de volume de fluidos intravasculares e subsequente desenvolvimento do estado hipovolémico. Em termos fisiológicos, a consequência mais devastadora desta condição é a diminuição, absoluta ou relativa, da pré-carga cardíaca, resultando num baixo débito cardíaco, perfusão tecidular inadequada e diminuição do aporte de oxigénio aos tecidos, o qual compromete, inequivocamente, a função celular. O controlo da hipovolémia passa pela resolução da hemorragia e pela correção do deficit de volume intravascular causado e envolve, obrigatoriamente, o recurso à administração de fluidos intravenosos. A escolha do tipo de fluido mais adequado para a terapia intravenosa, em cada ocorrência, é uma tarefa que exige reflexão e ponderação. A seleção dos fluidos apropriados é da responsabilidade do médico veterinário, sendo, no entanto, fundamental que o enfermeiro veterinário detenha conhecimentos básicos sobre as diferenças entre os fluidos disponíveis para a fluidoterapia. O objetivo deste projeto é determinar qual o tipo de fluido mais adequado para ajudar a preservar a integridade e funcionalidade hepática, em situações de hipoperfusão, e assim ajudar a padronizar a sua escolha no momento da decisão pela fluidoterapia. Para atingir este objetivo recorreu-se ao modelo suíno, a fim de recrear a situação de hipoperfusão e posteriormente avaliar os efeitos de dois fluidos diferentes administrados na reposição volémica, o lactato de Ringer e hidroxietilamido 130/0,4. Os animais foram sujeitos a uma hemorragia controlada, após a qual foi reposta a volémia com os respetivos fluidos. Após esta reposição volémica os animais foram eutanaziados e foram obtidas amostras de vários órgãos, incluindo fígado, objeto do presente estudo, alvo de diversas técnicas histopatológicas, nomeadamente o estudo histopatológico de rotina, através de hematoxilina e eosina, e diversos métodos para deteção de eventos apoptóticos, incluindo citocromo c, TUNEL e M30.Após a avaliação exaustiva dos resultados obtidos através das técnicas realizadas, foi possível concluir que o lactato de Ringer confere uma maior proteção contra a lesão de reperfusão, quando comparado com o hidroxietilamido 130/0,4.

Simulação numérica da convecção mista em cavidade preenchida com meio poroso heterogêneo e homogêneo

In this work is presented mixed convection heat transfer inside a lid-driven cavity heated from below and filled with heterogeneous and homogeneous porous medium. In the heterogeneous approach, the solid domain is represented by heat conductive equally spaced blocks; the fluid phase surrounds the blocks being limited by the cavity walls. The homogeneous or pore-continuum approach is characterized by the cavity porosity and permeability. Generalized mass, momentum and energy conservation equations are obtained in dimensionless form to represent both the continuum and the pore-continuum models. The numerical solution is obtained via the finite volume method. QUICK interpolation scheme is set for numerical treatment of the advection terms and SIMPLE algorithm is applied for pressure-velocity coupling. Aiming the laminar regime, the flow parameters are kept in the range of 102≤Re≤103 and 103≤Ra≤106 for both the heterogeneous and homogeneous approaches. In the tested configurations for the continuous model, 9, 16, 36, and 64 blocks are considered for each combination of Re and Ra being the microscopic porosity set as constant φ=0,64 . For the pore-continuum model the Darcy number (Da) is set according to the number of blocks in the heterogeneous cavity and the φ. Numerical results of the comparative study between the microscopic and macroscopic approaches are presented. As a result, average Nusselt number equations for the continuum and the pore continuum models as a function of Ra and Re are obtained.

Modelado orientado a objetos del sistema de control de la presión arterial en pacientes sometidos al tratamiento de hemodiálisis

Se ha realizado el modelado orientado a objetos del sistema de control cardiovascular en situaciones de diálisis aplicando una analogía eléctrica en el que se emplean componentes conectados mediante interconexiones. En este modelado se representan las ecuaciones diferenciales del sistema cardiovascular y del sistema de control barorreceptor así como las ecuaciones dinámicas del intercambio de fluidos y solutos del sistema hemodializador. A partir de este modelo se ha realizado experiencias de simulación en condiciones normales y situaciones de hemorragias, transfusiones de sangre y de ultrafiltración e infusión de fluido durante tratamiento de hemodiálisis. Los resultados obtenidos muestran en primer lugar la efectividad del sistema barorreceptor para compensar la hipotensión arterial inducida por los episodios de hemorragia y transfusión de sangre. En segundo lugar se muestra la respuesta del sistema de control ante diferentes tasas de ultrafiltración durante la hemodiálisis y se sugieren valores óptimos para la adecuada operación.

Efeito da suplementação materna com palmitato de retinila sobre a concentração de retinol no colostro em condições de jejum e pós-prandial.

Vitamin A is important in many essential body processes and its deficiency results in serious consequences for human health. Breast milk is the only source of this vitamin for children that are exclusively breastfed. Analysis of vitamin A in mother s milk is important because its concentration is related to maternal vitamin A status and to its ingestion by the mother during pregnancy. The aim of the present study was to assess the effect of maternal supplementation with retynil palmitate on the concentration of colostrum retinol under fasting and postprandial conditions. A total of 149 nursing mothers were recruited at the Januário Cicco Maternity School (Natal, Brazil) and allocated to two groups: Comparison (n = 69) and Test (n = 80). Blood and colostrum (in fasting and postprandial conditions) samples were collected up to 24hs after delivery. Serum retinol and colostrum levels were analyzed by high-performance liquid chromatography. The serum retinol level of 41.6 ± 12.7μg/dL (mean ± standard deviation) indicates adequate biochemical nutritional status. Colostrum retinol level was not influenced by serum retinol levels under any of the conditions established. In the colostrum, the retinol concentration in the unsupplemented test group was 67.3 ± 37.7 μg/dL under fasting and 80.3 ± 35.1 μg/dL under postprandial conditions (p<0.05), showing an increase of 19.3%. In the supplemented test group the values were 102.6 ± 57.3 μg/dL and 133.4 ± 78.3 μg/dL under fasting and postprandial, respectively (p<0.05), representing an increase of 30%. Considering that under fasting conditions most of the vitamin A transported to the milk originates in the retinol binding protein (RBP), the postprandial increase in colostrum retinol suggests a different transport mechanism of retinol to maternal milk from that performed by RBP. This situation becomes more evident under supplementation conditions.